LS0177T04-S-V1:1.77英寸TN TFT LCD显示模块,128x160分辨率,262K色彩,4线串行接口
产品副标题/关键词:
1.77英寸显示屏,128(RGB)×160分辨率,透射式a-Si TFT-LCD,4线串行接口,COG+FPC+B/L,262K色彩,ST7735驱动,34×42.9×2.4 mm,300:1对比度,6.8%透过率,45°/20°/45°/45°视角,-20°C~70°C工作温度
1. 概述与产品定位
LS0177T04-S-V1由立信(万安)智显科技有限公司研发,是一款1.77英寸非晶硅TFT-LCD(a-Si TFT-LCD)显示模块。
本产品规格书(版本1.0,模块类型:COG+FPC+B/L)作为权威技术文档,对其结构组成(COG+FPC+B/L)、物理特性、机械尺寸、绝对最大额定值、详细电气特性、完整的4线串行接口引脚定义与时序,以及综合电光性能进行了明确规范。该产品分辨率为128(RGB)×160,支持262K色彩显示,由ST7735控制器驱动。
本文件提供了将产品集成至紧凑型嵌入式显示应用所需的核心参数。我们明确建议工程师严格遵循本文档所述的电气规格、接口时序及机械公差,以确保性能可靠与兼容性。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术:透射式a-Si TFT-LCD(非晶硅薄膜晶体管液晶显示器)。
- 显示模式:有源矩阵TFT,透射式。
- 显示格式:图形128(RGB)×160点阵。
- 显示特性:最高可显示262千色。
- 模块结构:COG(玻璃覆晶)+ FPC(柔性印制电路)+ B/L(背光单元)。由TFT-LCD面板、驱动电路及背光单元组成。
- 输入数据:4线串行接口。
- 视角方向(灰度反转):TN。
- 驱动IC:ST7735。
- 审批状态:☑ 仅批准产品规格书(依据签署栏)。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 模块尺寸(高×宽×厚) | 34 × 42.9 × 2.4 | mm |
| 点阵数量 | 128(RGB) × 160 | 像素 |
| 有效区域(高×宽) | 28.03 × 35.04 | mm |
| 面板尺寸(对角线) | 1.77 | 英寸 |
关键机械设计说明(摘自文档):
- 显示类型:TFT/透射式。
- 视角方向:6点钟方向。
- 存储温度:-30°C ~ +80°C。
- 工作温度:-20°C ~ +70°C。
- 一般公差:±0.20 mm。
- 驱动IC:ST7735S或兼容型号。
- 背光:2颗白光LED。
- 背光电路:Vf=3.0V(典型值),If=30mA(典型值)/40mA(最大值)。
- FPC总厚度:最大2.5mm(含胶),2.4mm(不含胶)。
- 间距:0.5*(14-1)=6.50±0.05mm。
- 引脚宽度:0.35±0.03mm。
- 引脚间距:0.50±0.1mm。
- ROHS合规:是。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
极限参数(最大额定值)
| 项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | VCC | -0.3 | 4.6 | V | Note1 Note2 |
| 供电电压 | IOVCC | -0.3 | 4.6 | V | Note1 Note2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | Note1 Note2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | Note1 Note2 |
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | NC | — | 不连接 |
| 2 | VSS | P | 接地 |
| 3 | LED- | P | LED背光负极电源 |
| 4 | LED+ | P | LED背光正极电源 |
| 5 | VSS | P | 接地 |
| 6 | REST | I | 复位引脚 |
| 7 | A0 | I | 命令与数据选择引脚 |
| 8 | SDA | I/O | 串行数据输入/输出引脚 |
| 9 | SCK | I | 串行时钟引脚 |
| 10 | VDD | P | 电源 |
| 11 | VDDIO | P | 电源 |
| 12 | CS | I | 片选引脚 |
| 13 | VSS | P | 接地 |
| 14 | NC | — | 不连接 |
B. 读取操作时序:
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CSX | TCSS | 片选建立时间(读取) | 60 | — | ns | |
| CSX | TSCC | 片选保持时间(读取) | 65 | — | ns | |
| SCL | TSCYCR | 串行时钟周期(读取) | 150 | — | ns | -读取命令与数据 RAM |
| SCL | TSHR | SCL "H" 脉冲宽度(读取) | 60 | — | ns | |
| SCL | TSLR | SCL "L" 脉冲宽度(读取) | 60 | — | ns | |
| D/CX | TDCS | D/CX 建立时间 | 10 | — | ns | |
| D/CX | TDCH | D/CX 保持时间 | 10 | — | ns | |
| SDA (DIN) (DOUT) | TSDS | 数据建立时间 | 10 | — | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| SDA (DIN) (DOUT) | TSDH | 数据保持时间 | 10 | — | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| SDA (DIN) (DOUT) | TACC | 访问时间 | 10 | 50 | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
| SDA (DIN) (DOUT) | TOH | 输出禁用时间 | 15 | 50 | ns | 最大 CL=30pF 最小 CL=8pF |
关键时序要点:
- 写入时序快于读取时序: 写入时钟周期(TSCYCW)为 20ns(50 MHz),而读取时钟周期(TSCYCR)为 150ns(6.67 MHz)。
- 数据建立/保持时间: TSDS = TSDH = 10ns。
- 片选保持时间: TCHW 最小值为 40ns。
3.2.5 背光单元
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| LED 电路 | 2 芯片白色 LED | — |
| 驱动条件 | Vf = 3.0V(典型值),If = 30mA(典型值)/ 40mA(最大值) | — |
背光电路图(摘自文档):
LED-K → [背光电路] → LED-A
Vf = 3.0V(典型值)
If = 30mA(典型值)/ 40mA(最大值)
3.3 光学与电光特性(Ta=25°C)
| 项目 | 符号 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 响应时间 | Tr + Tf | θx = θy = 0 | — | 30 | 60 | ms | 注 1 |
| 对比度 | CR | θx = θy = 0 | 200 | 300 | — | — | 注 2 |
| 透过率 | T% | θx = θy = 0 | 6.21 | 6.8 | — | % | — |
| 色度坐标 (CIE1931) 白色 | W x | θx = θy = 0 | — | 0.309 | — | — | — |
| 色度坐标 (CIE1931) 白色 | W y | θx = θy = 0 | — | 0.327 | — | — | — |
| 可视角度 | θT | CR > 10 | — | 45 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θB | CR > 10 | — | 20 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θL | CR > 10 | — | 45 | — | Deg. | 注 3 |
| 可视角度 | θR | CR > 10 | — | 45 | — | Deg. | 注 3 |
注释(摘自文档):
注 1:响应时间的定义
响应时间的定义如下图所示,通过切换输入信号的“黑”和“白”状态进行测量。该定义适用于常黑显示模式。对于常白显示模式,则采用相反的定义。
响应时间定义图说明:
- 光学响应(%):黑色 = 0%,白色 = 100%
- Tr(上升时间):光学响应从 10% 到 90% 所需的时间。
- Tf(下降时间):光学响应从 90% 到 10% 所需的时间。
- Tr + Tf = 总响应时间。
注 2:对比度的定义
对比度(CR)由以下公式进行数学定义:对比度 = LCD 处于“白色”状态时测得的亮度 / LCD 处于“黑色”状态时测得的亮度
注3:视角定义
视角是指对比度大于10时的角度。角度是相对于LCD表面法线(z轴)在水平(x轴)或垂直(y轴)方向上的测量值。
视角定义图显示:
- 法线:θx = θy = 0°
- θy+ = 90°(12点钟方向,上)
- θx+ = 90°(3点钟方向,右)
- θx- = 90°(9点钟方向,左)
- θy- = 90°(6点钟方向,下)
- 图中标注了IC绑定焊盘位置。
注4:背光电路
- 电路图:LED-K → [背光] → LED-A
- 驱动条件:Vf = 3.0V(典型值),If = 30mA(典型值)/ 40mA(最大值)
3.4 版本记录
| 版本 | 修订日期 | 页码 | 内容 |
|---|---|---|---|
| 1.0 | — | — | 首次发布 |
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 低成本IoT设备
- 需要紧凑尺寸的简单用户界面
- 分辨率要求适中的应用(128x160)
- 可穿戴设备、智能家居控制、微型仪器
关键设计注意事项
-
接口(4线串行): 本模块采用4线串行接口进行通信。主控MCU至少需要5个GPIO(SCK、SDA、A0、CS、REST)来驱动显示屏。
-
电源供应:
- 为主逻辑电路提供稳定的VDD(典型值2.8V)。
- 为I/O接口提供稳定的VDDIO(典型值1.8V)。
- 背光需要恒流LED驱动器,设置为30 mA(典型值)/ 40 mA(最大值),电压3.0V(典型值)。
-
接口时序要求:
- 对于写操作,串行时钟周期(TSCYCW)必须≥ 20ns(最高50 MHz)。该速度较快,需要仔细进行PCB布局。
- 对于读操作,串行时钟周期(TSCYCR)必须≥ 150ns(最高6.67 MHz)。
- 数据建立时间(TSDS)和数据保持时间(TSDH)必须≥ 10ns。
- 片选建立时间(TCSS):写操作为15ns,读操作为60ns。
-
机械集成:
- 模块外形尺寸: 34mm(高)× 42.9mm(宽)× 2.4mm(厚)。
- 有效区域: 28.03mm × 35.04mm。
- FPC: 模块采用14针FPC,0.5mm间距(13针 × 0.5mm = 6.50mm总宽度)。
- 引脚宽度: 0.35±0.03mm。
- 引脚间距: 0.50±0.1mm。
- FPC总厚度: 最大2.5mm(含胶),2.4mm(不含胶)。
-
视角特性:
本产品为TN面板,具有以下视角性能(CR > 10):- 上(12点钟方向):45°(典型值)
- 下(6点钟方向):20°(典型值)
- 左(9点钟方向):45°(典型值)
- 右(3点钟方向):45°(典型值)
从上方(12点钟方向)观看时可获得最佳图像质量。
-
光学性能:
- 响应时间: 30ms(典型值),60ms(最大值)——适用于大多数GUI应用。
- 对比度: 200(最小值),300(典型值)——足以满足室内使用需求。
- 透光率: 6.21%(最小值),6.8%(典型值)。
- 白色色度(CIE1931): Wx = 0.309,Wy = 0.327(典型值)。
-
温度限制:
- 工作温度:-20°C 至 +70°C。
- 存储温度:-30°C 至 +80°C。
操作与合规
- 本模块符合ROHS标准。
- 在操作和组装过程中,请遵守标准的ESD防护措施。
- 本模块包含易碎玻璃和14针FPC——请小心轻放。
- 模块厚度为2.4mm——操作时请注意避免弯曲。
5. 结论与设计支持
LS0177T04-S-V1规格书详细描述了一款紧凑型1.77英寸TN显示模块,配备4线串行接口——是成本敏感型简单显示应用的理想选择。
核心优势:
- 紧凑尺寸:34mm × 42.9mm — 适用于空间受限的应用场景。
- 标准分辨率(128x160):适合显示简单图标、文字及基础用户界面。
- 标准4线串行接口:仅需5个GPIO即可完成通信,简化集成难度。
- 快速写入速度:20ns写入周期(50 MHz),可实现屏幕内容的快速刷新。
- 良好透光率:6.8%(典型值)——有效提升背光利用效率。
- 完善的时序文档:提供详细的串行接口时序参数说明。
主要设计重点:
- 关键设计任务是正确实现串行接口时序,尤其是20ns写入周期这一要求,需要精心的PCB布局并尽量缩短走线长度。
- 配套要求:
- 提供稳定的VDD(典型值2.8V)和VDDIO(典型值1.8V)电源。
- 提供恒流背光驱动,设定为30 mA(典型值)/ 40 mA(最大值),电压3.0V(典型值)。
- 机械集成——模组外形尺寸为34mm × 42.9mm × 2.4mm。
- FPC连接器——确认使用14针、0.5mm间距的FPC。
该模组非常适合以成本、尺寸和简洁性为首要考量的设计方案,例如简单数字显示、状态指示器或低成本IoT节点。